بررسی جزيره اي شدن شبکه های برق

به گزارش "برق نيوز"  جزيره­ اي شدن به شرايطي گفته مي­شود كه قسمتی از شبكه­ ي الكتريكي توسط يك يا چند منبع برقدار شود در حاليكه اين قسمت از بقيه ­ي سيستم الكتريكي جدا شده باشد.[1]

جزيره­ اي شدن شبكه برق را مي­توان به دو گروه تقسيم بندي كرد : جزيره­اي شدن ناخواسته و جزيره­ اي شدن عمدي.

جزيره­ اي شدن ناخواسته مطلوب نيست چرا که ممکن است باعث تغييرات بزرگي در ولتاژ و فرکانس روي بخش جزيره­اي شده­ي شبکه گردد و تأمين برق مشتريان، تحت شرايط غير معمول انجام گيرد تا اينکه سيستم مختل شود. همچنين جزيره ­اي شدن ناخواسته مي­تواند خطراتي را متوجه پرسنل بهره بردار شبکه کند.

از سوي ديگر عملکرد جزيره­اي ممکن است مفيد و حتي مطلوب باشد. براي مثال در حالت خاموشي­ هاي سراسري و يا قطعي­ هاي طولاني تغذيه­ ی فيدرهاي توزيع (در اثر مشکلات مهم روي شبکه انتقال)، عملکرد جزيره­اي فيدرهاي توزيع امکان تأمين برق مشتريان تا زمان بازسازي مجدد سيستم را فراهم مي­سازد.

مزایای عملکرد جزیره­ای :

- بهبود قابلیت اطمینان:

با عملكرد جزيره­ اي، تعداد و طول دوره­ هاي قطعي كاهش مي­يابد و بدين ترتيب مصرف كنندگان از يك سيستم تأمين انرژي با قابليت اطمينان بالاتري برخوردار خواهند بود.

- افزایش سود ( رفاه اجتماعي[1]):

با عملكرد جزيره­اي، مصرف كنندگاني كه انرژي برق عنصر اساسي فعاليت­هاي اقتصادي آنها مي­باشد، با افزايش قابليت اطمينان سود بيشتري كسب مي­كنند، همچنين با افزايش قابليت اطمينان ميزان غرامتي كه شركت­هاي برق بايد جهت قطعي به مصرف كنندگان بپردازند، كاهش مي­يابد.

معایب عملکرد جزیره ­ای :

- کاهش امنیت پرسنل بهره بردار شبكه:

در صورت عملكرد كليد ابتداي فيدري كه منبع توليد پراكنده روي آن نصب شده است (اين امر ممكن است به دليل بروز خطا در شبكه و يا عملكرد اشتباه كليد رخ دهد) اين امكان وجود دارد كه پرسنل بهره بردار شبكه تصور كنند فيدر بي­برق است در صورتي كه به دليل در مدار بودن منبع توليد پراكنده ( جزيره­اي شدن عمدي يا ناخواسته) احتمال وقوع حادثه براي پرسنل بهره بردار وجود خواهد داشت.

- تأخير در عمليات بازيابي سيستم:

در صورتي كه پرسنل بهره بردار از عدم ايجاد جزيره مطمئن نباشند، عمليات بازيابي سيستم تا زماني كه اين اطمينان حاصل شود به تأخير خواهد افتاد.

- امکان آسیب دیدن تجهیزات مصرف كننده به دلیل کیفیت بد توان:

هنگام شكل­گيري جزيره به دليل عدم تعادل توان اكتيو و راكتيو در قسمت جزيره شده، توان تحويلي به مصرف كنندگان از كيفيت مطلوبي برخوردار نخواهد بود كه اين امر مي­تواند به تجهيزات و وسايل مصرف كنندگان آسيب جدي برساند.

- عملکرد پیچیده هنگام جزیره­ای شدن شبکه:

بهره برداري جزيره­اي در حقيقت مانند بهره برداري از يك سيستم قدرت است و نيازمند در نظر گرفتن مسائلي است كه در حالت عادي در شبكه­هاي انتقال در نظر گرفته مي­شوند. همچنين يكي ديگر از مواردي كه بهره برداري جزيره­ اي را پيچيده مي­كند تجربيات كمي است كه در زمينه­ي بهره برداري جزيره­اي وجود دارد.

- امکان آسیب دیدن منابعی که هنوز در مدارند ( مانند DG ها ):

اكثر فيدرهاي توزيع داراي تجهيزات حفاظتي و ريكلوزرها[2] هستند و با توجه به اينكه بيشتر از 85 % خطاهاي شبكه­ي توزيع، خطاهاي­ گذرا هستند، ريكلوزرها باعث افزايش قابليت اطمينان شبكه مي­گردند.

در صورت شكل گيري جزيره، اگر هنگام وصل مجدد ريكلوزرها شرايط سنكرونيزاسيون بين شبكه­ي اصلي و قسمت جزيره شده وجود نداشته باشد[3] احتمال آسيب ديدن تجهيزاتي كه هنوز در مدارند،به خصوص منابع توليد پراكنده، زياد خواهد بود.

اشكال ديگر ريكلوزرهاي اتوماتيك ايجاد جريان گذراي كليد زني خازني است كه باعث ايجاد اضافه ولتاژ شديد در شبكه مي­شود. ميزان اين اضافه ولتاژ به 2 تا 3 برابر ولتاژ نامي مي­رسد.

تحت شرايط زير امكان شكل گيري جزيره وجود خواهد داشت :

1- عملكرد يك ريكلوزر ( باز شدن كامل) در اثر وقوع خطا در شبكه­ ي پائين دست.

2- عملكرد يك فيوز.

3- در صورتي كه وقوع خطا در يك خط توسط شبكه­ي بالادست آشكار گردد اما توسط واحد توليد پراكنده آشكار نگردد.

4- عملكرد كليد به دليل وقوع خطاي زمين (دايمي يا گذرا) در يك خط خاص.

5- عملكرد اشتباه تجهيزات حفاظتي شبكه.

6- قطع عمدي فيدرها جهت انجام عمليات.

7- خطاي انساني كه منجر به قطع فيدر گردد.

8- حوادث طبيعي مانند: طوفان، زمين لرزه، گرمای شديد و ... كه منجر به آسيب ديدن تجهيزات و قطع فيدر گردد.